Ø  等离子体物理

1、激光聚变物理实验研究：开展激光聚变整体及分解实验，研究激光聚变中涉及的各种物理规律。研究内容包括：黑腔物理、内爆动力学、流体力学不稳定性、辐射输运、辐射烧蚀和辐射不透明度等。

2、相对论等离子体物理：研究超短超强激光与相对论等离子体的相互作用，重点开展相对论激光等离子体尾波场电子加速、鞘电场离子加速等物理机理及应用研究；以高强度超短脉冲激光为平台的中子源、超短强流辐射源（THz辐射至γ射线）和正电子源的产生及应用研究；开展快点火相关基础物理研究。

3、辐射流体力学：利用大能量、高功率激光装置通过激光靶相互作用产生的强辐射，开展辐射与物质相互作用的实验与理论研究，理解物质的辐射烧蚀、辐射输运、流体力学运动及各种辐射流体力学不稳定性增长等演化规律及物理机制，为激光惯性约束聚变及天体物理等应用研究奠定物理基础。

4、温稠密等离子体物理：利用强激光、高温辐射和高能粒子束等加载手段，产生温稠密态物质，研究其微观电子结构以及力学、光学、电学、以及辐射等宏观物理性质，揭示其宏观物性与微观结构和状态之间的内在联系。

5、等离子体中的原子物理：通过理论和实验手段，研究等离子体环境中的原子结构、以及离子、电子和光子之间的离化与复合、激发与退激发、吸收与发射等原子过程及其平衡动力学，研究等离子体的物性以及其中各种相关现象与过程的规律和物理机理。   

6、等离子体中的冲击波物理：开展激光加载产生GPa～TPa压力范围的精密物理实验和诊断方法研究，主要包括高功率ns激光驱动的准等熵压缩技术、高速飞片技术、材料表面微喷射，飞秒激光驱动超高应变率方法，超高时空分辨的冲击波诊断技术，测温技术，利用辐射流体模型和分子动力学方法研究材料中的冲击波物理。

Ø  核能科学与工程

1、惯性聚变能源技术：研究基于惯性约束聚变的新兴能源技术研究。包括聚变能源相关物理问题，未来聚变堆概念设计，聚变-裂变混合堆关键问题研究等。研究与惯性约束聚变能相关的物理问题，研究激光靶耦合中的非局部热力学平衡物理，辐射与物质相互作用及其在介质中的输运，激光直接驱动和间接驱动内爆物理及相关的流体力学不稳定性等问题。

2、 激光聚变核物理实验研究：主要研究在超强激光场作用下产生的核物理新现象研究。包括包括辐射烧蚀、内爆物理和流体力学不稳定性等方面与核反应相关的物理问题、台面激光中子源研究、光核反应研究、核材料处理技术研究，等。

3、 极端瞬态新型诊断技术研究：主要包括强脉冲辐射场下的高时空分辨(微米、皮秒)的诊断技术。研究在光学、紫外、X射线波段的能谱和高时空分辨测量技术，运用所研制的诊断手段观测激光与等离子体相互作用的物理现象。

4、 热核聚变诊断技术：主要研究惯性约束聚变实验中的核诊断技术，包括研究惯性约束聚变实验中产生的聚变产物如中子、质子、伽玛和α粒子等核诊断技术，及相应蒙特卡罗模拟技术研究等。

5、 核电子学：研究惯性约束聚变实验中核诊断技术相关的电子学技术与控制理论，主要包括特殊的电子学线路设计与防护，不同辐射源特殊防护措施的研究，针对核反应和强辐射源条件下的电子学测量设备的采集和控制技术的研究。

6、激光核物理：基于超强激光的强流离子束、中子束和伽玛光子束产生过程等基础物理和关键技术研究；强激光驱动极端条件下的核反应研究；强流粒子束（离子、中子和伽玛光子）的核反应研究；激光驱动强流离子束的能损研究；激光核嬗变技术研究；强流粒子束的核应用技术研究。

Ø  材料科学与工程

1、材料设计理论与模拟：基于计算材料学研究微结构与性能的关系，包括表面界面性能，结构、界面与器件性能；多场耦合下的材料特性及仿真技术；新型低维材料电子结构计算与结构预测；机器学习和数据挖掘在材料设计中的应用。

2、材料界面物理与化学：材料流变特性与成型机理；多相流材料表/界面化学物理特性及其对吸附、传质及储能等机理；微纳通道中的电化学沉积行为。

2、微纳结构材料：跨尺度、有机、有机/无机复合、金属等微纳结构材料；材料微纳结构的构筑及有序化控制，密度、结构与材料综合性能之间的关联关系。

3、材料加工模拟仿真：材料成型过程的宏观/微观模拟仿真；高精度建模与高校计算；材料加工过程的物理与数值模拟等；控制变形理论与技术。

4、微纳结构材料：跨尺度、有机、有机/无机复合、金属等微纳结构材料；材料微纳结构的构筑及有序化控制，密度、结构与材料综合性能之间的关联关系。

5、光学材料与器件：光子晶体、超材料、微纳结构光学器件等。高负载激光光学材料制备技术；跨尺度微纳结构光学元件及材料应用；新型高分子光学材料设计与应用；微纳米结构功能材料在强场中的应用方法与技术；高功率激光作用下的材料结构与特性。

6、材料检测与分析技术：超高空间分辨检测与分析技术；材料多维信息表征技术；场效应下材料原位表征技术；材料无损检测技术；极端条件下材料表征技术。

7、微纳加工技术：软流体制备技术；增材制造技术；三维成型技术；微胶囊制备技术；微流体封装技术；电铸成型技术；微纳结构构筑技术。

8、材料加工模拟仿真：材料成型过程的宏观/微观模拟仿真；高精度建模与高校计算；材料加工过程的物理与数值模拟等；控制变形理论与技术。

9、高分子材料与工程：高分子材料加工成型方法及原理；高分子材料的多级结构与性能；功能高分子材料。

10、功能材料：金属及金属复合团簇材料；复合非晶金属材料；新能源材料（纳米储氢材料、纳米储能与能量转换材料）；光电功能材料及器件；高性能复合材料；特种玻璃与陶瓷材料；生物功能材料；核材料功能薄膜。

Ø  凝聚态物理

1、微结构与物理效应：微纳相结构与物性变化；微结构材料加工过程的物理效应问题；微结构设计与物理效应；电磁场与粒子、物质、微观结构的相互作用；微纳米结构功能材料在强场中的应用方法与技术；高功率激光作用下的材料结构与特性。

2、低维凝聚态物理：低维材料的表面与界面物理；低维量子器件的设计、制备及性能；低维体系（量子点、量子线及超晶格等）的物理特性，包括低维体系相变、量子输运特性、低维非线性和拓扑突变等。

3、材料低温物理：极低温强磁场条件下的低维材料物性；低温下不同材料表面的分子吸附效应；低温下有限空间内分子结晶生长技术；低温下分子固体微观结构的调控与原位表征技术；低温下量子晶体的生长与物性；器件低温物性与老化。

4、低温等离子体物理：低温复杂组分等离子体原位表征技术；低温等离子体状态与参量的诊断与分析；低温等离子体与薄膜结构、性能的关联关系。

Ø  光学工程

1、激光物理与激光技术：高功率激光物理与激光技术研究；大型固体激光系统的总体设计与总体集成技术研究；高功率激光脉冲及超强超短激光脉冲产生、传输、放大、频率转换等过程物理规律及关键工程技术研究，高功率激光光束全域控制技术研究等；光纤波导激光技术、LD泵浦的固体激光技术、超宽光谱激光产生及应用等前沿技术研究；光学与人工智能交叉学科研究。

2、光场调控与计算光学：激光近场、远场、时域、频域、波前及指向控制理论和技术研究；非相干光的产生及调控理论和技术研究；包括涡旋光和矢量光在内的复杂结构光场调控理论及技术研究；光场调控的自动化与智能化技术研究；光场调控器件及系统的设计；人工智能在光学中的应用研究；光子计算理论与技术研究。

3、先进光学器件设计与制造：新型光学元件设计与先进光学制造技术研究；新型衍射光学、光子晶体、功能光学器件的设计与研制；强激光应用条件下激光薄膜的设计与制造工艺研究等。

4、光学精密测量与检测：高功率激光参数精密测量技术研究；超短超强激光参数精密测量技术研究；光学元件参数精密检测技术研究等。

5、强激光与光学材料相互作用：强激光与光学材料相互作用机理研究，光学元件损伤动力学研究等。

Ø  机械工程

1、精密光机系统：大科学装置总体结构设计方法及理论；精密光机系统设计技术；精密光机系统结构稳定性控制技术；光机系统光机联合仿真技术；光机系统数字孪生技术；复杂光机系统安装工艺设计及仿真技术。

2、微纳智能制造：微纳智能制造技术；超精密切削加工技术、高能束流加工技术、能场辅助加工技术、精密连接技术以及精密压延成型技术；柔性装配与控制技术，智能机械手与机器人技术，数字化装配技术。

3、光学超精密加工研究：主要研究国际光学工程前沿热点的加工技术，开展大口径光学元件的超精密加工与纳米加工技术的研究，包括超精密加工新工艺及方法、纳米级超光滑表面加工技术及表面质量、新型功能材料和光学元器件的超精密加工技术以及光学元件检测技术的研究。